Lição 40 — Workshop: Integral e Síntese de Cálculo 1
Workshop final de Cálculo 1: exercícios integradores cobrindo somas de Riemann, TFC, substituição, área, volume, comprimento de arco e aplicações físicas da integral.
Used in: Cálculo 1 — Unidade 4 · USP MAC0105 · ITA MA-011
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
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Exercícios
Exercise list
33 exercises · 8 with worked solution (25%)
- Ex. 40.1Understanding
Expresse o limite como integral definida sobre o intervalo indicado:
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A soma de Riemann sobre converge para a integral definida . - Ex. 40.2Application
Expresse o limite como integral definida identificando o intervalo correto:
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. Fazendo e , o intervalo é e o integrando é , logo .Show step-by-step (with the why)
- Identifique: e .
- O intervalo vai de a .
- O integrando é .
- Portanto o limite é .
- Ex. 40.3Application
Calcule usando fórmulas de área geométrica:
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. O integrando é positivo em e forma um triângulo de base 3 e altura 3, logo área . - Ex. 40.4Application
Calcule usando fórmulas de área geométrica:
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é a área do semicírculo de raio 2, logo . - Ex. 40.5Understanding
Dados , , , , calcule:
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Por aditividade: . - Ex. 40.6Understanding
Dados , , , , calcule:
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e . Logo . - Ex. 40.7ApplicationAnswer key
Calcule a área com sinal entre e o eixo :
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: a função muda de sinal em . A área positiva em e a negativa em se cancelam, resultando em 0. - Ex. 40.8Understanding
Dado que , , , calcule:
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Por linearidade: .Show step-by-step (with the why)
- Separe: .
- Substitua os valores dados: .
- MMC 12: .
- Ex. 40.9Application
Encontre o valor médio de em e o ponto tal que :
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Valor médio: . Ponto : . - Ex. 40.10Application
Encontre o valor médio de em e o ponto com :
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. O ponto satisfaz . - Ex. 40.11Understanding
Encontre o valor médio de no intervalo .
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O valor médio de em um período completo é zero: . - Ex. 40.12Understanding
Seja . Qual o valor de ?
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Pelo TFC Parte 1: . Logo .Show step-by-step (with the why)
- Defina .
- TFC1: .
- Avalie em : .
- Ex. 40.13ApplicationAnswer key
Use o TFC Parte 1 para calcular:
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Pelo TFC Parte 1: . O limite inferior constante não afeta a derivada. - Ex. 40.14Application
Use o TFC Parte 1 para calcular:
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TFC1: . O integrando avaliado em é simplesmente . - Ex. 40.15Application
Use o TFC Parte 2 para calcular:
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.Show step-by-step (with the why)
- Antiderivada: .
- .
- .
- Resultado: . (Resp: .)
- Ex. 40.16ApplicationAnswer key
Use o TFC Parte 2 para calcular:
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. - Ex. 40.17Application
Use o TFC Parte 2 para calcular:
Show solution
. - Ex. 40.18Application
Use o TFC Parte 2 para calcular:
Show solution
. A função completa um período inteiro. - Ex. 40.19Application
Use o TFC Parte 2 para calcular:
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. - Ex. 40.20Application
Use o TFC Parte 2 para calcular:
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. - Ex. 40.21Understanding
Identifique as raízes do integrando para remover o valor absoluto e calcule:
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Removendo valor absoluto: .Show step-by-step (with the why)
- Identifique a raiz: muda em .
- .
- .
- Total: .
- Ex. 40.22Application
Calcule a antiderivada usando a substituição indicada: .
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Substituição , : . - Ex. 40.23Application
Calcule usando a substituição indicada :
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Com , : .Show step-by-step (with the why)
- Faça , então , ou seja .
- Substitua: .
- Volte: .
- Ex. 40.24ChallengeAnswer key
Use mudança de variável para calcular:
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Com , , : . - Ex. 40.25Application
Use mudança de variável para calcular:
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Com , limites mudam: , . Logo . - Ex. 40.26Application
Use mudança de variável para calcular:
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Com , : limites , . . - Ex. 40.27ApplicationAnswer key
Use mudança de variável para calcular:
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Com , : limites , . .Show step-by-step (with the why)
- Faça , .
- Novos limites: ; .
- .
- Ex. 40.28ApplicationAnswer key
Calcule a área da região entre as curvas integrando em relação ao eixo :
e
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Interseções: . Área . - Ex. 40.29ApplicationAnswer key
Calcule a área da região entre as curvas integrando em relação ao eixo :
e
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Interseções: . Área . - Ex. 40.30Modeling
Calcule a área da região entre as curvas:
e
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Interseções: . Área .Show step-by-step (with the why)
- Iguale: e .
- A curva superior em é .
- .
- Ex. 40.31Understanding
Calcule a área da região entre as curvas:
e
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Interseções: . Por simetria: . - Ex. 40.32ModelingAnswer key
Calcule a área entre as curvas em :
e
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Em , muda de sinal. Calcule separando sub-regiões: . (Resp: .) - Ex. 40.33Challenge
Calcule a área da região entre as curvas integrando em relação ao eixo :
e
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Integrando em relação a : interseções em . Área .
Fontes
- OpenStax Calculus Volume 1 — Strang & Herman · 2016 · CC-BY-NC-SA. Seções §5.2 (Integral Definida), §5.3 (TFC), §5.5 (Substituição), §6.1 (Áreas entre curvas).